Correlation between volume of root canal, cultivable bacteria, bacterial complexes and endotoxins in primary infection

ABSTRACT

Abstract This clinical study was conducted to correlate the levels of endotoxins and culturable bacteria found in primary endodontic infection (PEI) with the volume of root canal determined by using Cone Beam Computed Tomography (CBCT); and to evaluate the bacterial diversity correlating with clinical features. Twenty patients with PEI were selected and clinical features were recorded. The volume (mm3) of root canal was determined by CBCT analysis. Root canal samples were analyzed by using kinetic LAL-assay test to determine the levels of endotoxins and anaerobic technique to determine the bacterial count (CFU/mL). DNA was extracted from all samples to determine bacterial diversity and quantified by using Checkerboard-DNA-DNA- Hybridization. Culturable bacteria and endotoxins were detected in 100% of the root canal samples. Linear regression analysis revealed a correlation between root canal volume and presence of anaerobic bacteria (p<0.05). Positive correlations were found between bacteria species and presence of different clinical features (p<0.05). After grouping the bacteria species into bacterial complexes, positive associations were found between green, orange and red complexes with presence of sinus tract (p<0.05). This clinical study revealed that larger root canals hold higher levels of culturable bacteria in PEI. Thus, the interaction of different virulent bacteria species in complexes seems to play an important role in the development of clinical features.

RESUMO

Resumo Este estudo clínico foi conduzido para correlacionar os níveis de endotoxinas e bactérias cultiváveis encontradas na infecção endodôntica primária (IEP) com o volume do canal radicular determinado pelo uso da Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC); e avaliar a diversidade bacteriana correlacionada com características clínicas. Vinte pacientes com IEP foram selecionados e as características clínicas foram registradas. O volume (mm3) do canal radicular foi determinado pela análise TCFC. As amostras do canal radicular foram analisadas usando o teste cinético de análise LAL para determinar os níveis de endotoxinas e técnicas anaeróbicas para determinar a contagem bacteriana (UFC/mL). O DNA foi extraído de todas as amostras para determinar a diversidade bacteriana e quantificado utilizando o teste Checkerboard-DNA-DNA-Hybridization. Bactérias cultiváveis e endotoxinas foram detectadas em 100% das amostras do canal radicular. A análise de regressão linear revelou uma correlação entre o volume do canal radicular e a presença de bactérias anaeróbicas (p<0,05). Foram encontradas correlações positivas entre espécies de bactérias e presença de diferentes características clínicas (p<0,05). Após agrupamento das espécies dos micro-organismos em complexos bacterianos, foram encontradas associações positivas entre os complexos verde, laranja e vermelho com presença de fístula (p<0,05). Este estudo clínico revelou que os canais radiculares mais amplos possuem níveis mais elevados de bactérias cultiváveis na IEP. Assim, a interação de diferentes espécies de bactérias virulentas em complexos parece desempenhar um papel importante no desenvolvimento de características clínicas.